Mise en suspension de particules de tungstene poly-dispersees par des ecoulements dáir turbulents: Effects de la concentración surfacique et des collisions inter-particules

PEILLON, SAMUEL; VIDALES, A.M.; BENITO, J.G.; UÑAC, R.O.; GENDARMES, F.

Paris

Congreso; 35 Congrès Francais sur les Aerosols; 2022

La mise en suspension de particules poly-dispersées par des écoulements d´air turbulents a été étudiée expérimentalement dans une soufflerie appelée BISE. La configuration a été soigneusement validée pour produire des écoulements d´air de référence pour différentes valeurs de vitesses de frottement. Des dépôts monocouches de particules de tungstène poly-dispersées sur des surfaces de tungstène ont été utilisés pour les expériences. La fraction de particules détachées par classe de taille de 1 µm à 50 µm a été quantifiée pour analyser les effets de la vitesse de frottement et de la concentration des particules sur la surface. La comparaison des résultats avec les modèles de mise en suspension a révélé des divergences pour le comportement des particules de diamètre inférieur à 4,5 µm. Ces divergences n´ont pas pu être comprises par l´évaluation de la distribution des forces d´adhésion particule-surface réalisée par microscopie à force atomique. En revanche, pour des concentrations surfaciques de particules allant de 47 à 85 mm-2, un effet de collision a été identifié en raison de la concentration et de la poly-dispersion des particules déposées sur la surface. En effet, lors de l´analyse des données expérimentales, une bonne corrélation linéaire est obtenue entre la fraction de petites particules détachées et un paramètre de collision, démontrant que les collisions pourraient être responsables de la fraction de mise en suspension étonnamment élevée pour une taille de particule inférieure à 4,5 µm de diamètre. Les données expérimentales et l´analyse présentée dans l´article montrent que la concentration surfacique des particules et les effets de collision sont clairement pertinents et doivent être pris en compte dans les modèles de mise en suspension, en particulier dans le cas de dépôts de particules poly-dispersées.